水生植物組合培植對(duì)水體中重金屬富集效果研究

陸東芳

魏凌偉

沈欽煒

熊慧錦

鄭郁善*

隨著采礦業(yè)、加工業(yè)、制造業(yè)等的不斷發(fā)展，大量含重金屬?gòu)U液排出污染水環(huán)境和土壤環(huán)境，導(dǎo)致水體中金屬含量超標(biāo)，嚴(yán)重威脅到人類健康和生態(tài)平衡[1-2]。目前，全球50多億人喝不到符合標(biāo)準(zhǔn)的水，水體污染導(dǎo)致每年約20億人患病、500萬(wàn)兒童死亡[3-4]。因此，水體污染治理已迫在眉睫[5-7]。

利用水生植物原位修復(fù)水體中的污染物質(zhì)是一種安全、綠色、無(wú)須加入化學(xué)試劑，集生態(tài)與景觀于一體的新型模式[8-9]，且操作運(yùn)營(yíng)成本低，特別對(duì)低濃度污染水體治理效果較佳[10-11]。但是水生植物對(duì)污染物的富集具有選擇性，且單一的水生植物治理水體時(shí)受水體環(huán)境、氣候、季節(jié)等影響較大[12]。因此，引發(fā)了將不同植物搭配治理水體污染的研究。王麗莎等[13]將綠狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)分別與銅錢草(Hydrocotyle vulgaris)、梭魚(yú)草(Pontederia cordata)、水芋頭(Colocasia antiquorum)組合治理生活污水，發(fā)現(xiàn)其對(duì)TN、TP、COD具有很好的凈化效果。張澤西等[14]研究發(fā)現(xiàn)2種或多種植物組合的人工浮島對(duì)TN、TP去除效果顯著好于單種植物的人工浮島。李俠等[15]研究發(fā)現(xiàn)黑麥草(Lolium perenne)與紫花苜蓿(Medicago sativa)組合有利于TN、TP和Cd的富集，對(duì)Cd的富集量是單獨(dú)培植的2.1倍。林海等[16]研究了水生植物組合對(duì)Cr、Cd、Pb和V的富集效果，發(fā)現(xiàn)植物組合不僅影響富集量，而且影響金屬在植物中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)。從以上研究，發(fā)現(xiàn)水生植物組合系統(tǒng)具有物種多樣性，對(duì)污染水體的治理更具優(yōu)勢(shì)[17-18]。

本文研究了藺草、水菖蒲、鳳眼蓮和慈姑兩兩組合培植對(duì)水中Cr6+、Zn2+、Pb2+、Ni2+和Cu2+的富集效果和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)，試圖探尋高富集Cr6+、Zn2+、Pb2+、Ni2+和Cu2+的水生植物組合。

表1 水生植物單獨(dú)培植和組合培植對(duì)Cr的富集量以及溶液pH值

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

藺草采集于福州閩侯、水菖蒲采集于福州于山、鳳眼蓮采集于福州閩江、慈姑采集于福州南江濱公園。將采集的植物充分清洗后，置于Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中做適應(yīng)性培養(yǎng)10d，待用。

表2 水生植物單獨(dú)培植和組合培植對(duì)Zn的富集量以及溶液pH值

1.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

從經(jīng)適應(yīng)性培養(yǎng)的水生植物中選擇株型大小(同種水生植物)較接近的植物兩兩組合分別放置于10mg/L的K2Cr2O7、Pb(NO3)2、Zn(NO3)2、NiCl2、Cu(NO3)2溶液中，并置于通風(fēng)、避雨及陽(yáng)光充足的條件下培養(yǎng)，每組試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)期間通過(guò)添加蒸餾水來(lái)補(bǔ)充蒸發(fā)和植物蒸騰的水分，培養(yǎng)2周后取出水生植物，并用蒸餾水充分沖洗、殺青、80℃下烘干至恒重，置于馬沸爐中焙燒灰化，再進(jìn)行消化處理，通過(guò)原子吸收分光光度法測(cè)量金屬濃度。對(duì)照試驗(yàn)，在不外加金屬污染物的營(yíng)養(yǎng)液中培植水生植物，其他條件相同。采用PHS-3C型酸度計(jì)測(cè)定溶液pH值。水生植物中金屬含量表示方法為：水生植物中重金屬元素的重量(mg)/水生植物的絕干重量(kg)。

1.3 消解試驗(yàn)方法

參照文獻(xiàn)[7，19]報(bào)道方法，采用硝酸-高氯酸消解法消解待測(cè)樣品。

1.4 重金屬濃度分析方法

參照文獻(xiàn)[7，19]報(bào)道方法，采用TAS-990原子吸收分光光度計(jì)分別在324.8、213.8、217.0、357.9和232.0nm處測(cè)量Cu、Zn、Pb、Cr和Ni吸光度值，根據(jù)郎伯-比耳定律計(jì)算金屬濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 水生植物組合培植對(duì)重金屬Cr的富集

表1為單種水生植物以及水生植物組合對(duì)水中Cr富集結(jié)果?？梢钥闯?，(藺草‖鳳眼蓮)、(藺草‖慈姑)組合對(duì)Cr富集量比單獨(dú)培植富集量之和增加，(藺草‖鳳眼蓮)和(藺草‖慈姑)組合富集量是單獨(dú)培植富集之和的1.43和1.29倍，該組合對(duì)Cr富集起促進(jìn)作用。鳳眼蓮與慈姑組合富集量小于單獨(dú)培植吸附量之和，該組合對(duì)Cr富集起抑制作用。(藺草‖水菖蒲)、(水菖蒲‖鳳眼蓮)、(水菖蒲‖慈姑)組合富集量與單獨(dú)培植富集量之和相近。藺草、鳳眼蓮和慈姑單獨(dú)培植對(duì)Cr富集量為129.9、53.4和155.6mg/kg，而(藺草‖鳳眼蓮)組合時(shí)藺草和鳳眼蓮的富集量是168.6和93.1mg/kg，是單獨(dú)培植富集量的1.30和1.74倍；(藺草‖慈姑)組合時(shí)藺草和慈姑對(duì)Cr富集量是177.4和191.1mg/kg，是單獨(dú)培植富集量的1.37和1.23倍。藺草與鳳眼蓮和慈姑組合時(shí)對(duì)Cr的富集起相互促進(jìn)作用，但藺草對(duì)鳳眼蓮的促進(jìn)程度大于藺草對(duì)慈姑、鳳眼蓮對(duì)藺草及慈姑對(duì)藺草的促進(jìn)作用。(鳳眼蓮‖慈姑)組合對(duì)Cr的富集量比鳳眼蓮和慈姑單獨(dú)培植富集量降低14.2%和17.4%。水菖蒲與藺草、鳳眼蓮和慈姑組合時(shí)，藺草促進(jìn)水菖蒲富集Cr，水菖蒲促進(jìn)鳳眼蓮和慈姑富集Cr，而鳳眼蓮對(duì)水菖蒲富集Cr起抑制作用，慈姑對(duì)水菖蒲富集Cr影響不大。

2.2 水生植物組合培植對(duì)重金屬Zn的富集

表2為單種水生植物和水生植物組合對(duì)水中Zn富集結(jié)果?？梢钥闯觯?藺草‖水菖蒲)、(藺草‖慈姑)和(鳳眼蓮‖慈姑)組合對(duì)Zn富集量比單種培植富集量之和增加，(藺草‖水菖蒲)、(藺草‖慈姑)和(鳳眼蓮‖慈姑)組合的富集量是單獨(dú)培植富集Zn量之和的1.32、1.37和1.36倍，說(shuō)明該組合促進(jìn)對(duì)Zn的富集；而(藺草‖鳳眼蓮)、(藺草‖慈姑)、(水菖蒲‖鳳眼蓮)組合的富集量與單獨(dú)培植富集量之和相近。藺草和水菖蒲單獨(dú)培植對(duì)Zn的富集量分別為171.1和85.0mg/kg，而(藺草‖水菖蒲)組合時(shí)，藺草和水菖蒲對(duì)Zn的富集量是195.5和142.4mg/kg，是藺草單獨(dú)富集Zn量的1.14和1.68倍。慈姑單獨(dú)培植富集Zn的量為60.1mg/kg，其與水菖蒲、鳳眼蓮組合時(shí)對(duì)Zn的富集量分別97.7和128.1mg/kg，是單獨(dú)培植富集量的1.63和2.13倍，說(shuō)明該組合培植對(duì)慈姑富集Zn起促進(jìn)作用。

2.3 水生植物組合培植對(duì)重金屬Pb的富集

表3為單種水生植物以及水生植物組合對(duì)水中Pb富集結(jié)果?？梢钥闯?，(鳳眼蓮‖慈姑)組合對(duì)Pb的富集量單獨(dú)培植富集量之和的1.29倍，說(shuō)明該組合促進(jìn)對(duì)Pb富集；鳳眼蓮和慈姑單獨(dú)培植對(duì)Pb的富集量為56.7和44.9mg/kg，而(鳳眼蓮‖慈姑)組合對(duì)Pb富集量分別是99.2和72.4mg/kg，是單獨(dú)培植富集量的1.75和1.61倍。說(shuō)明鳳眼蓮與慈姑組合對(duì)Pb富集相互促進(jìn)。(藺草‖鳳眼蓮)和(藺草‖慈姑)組合對(duì)Pb富集量與單獨(dú)培植富集量之和相近；但藺草富集量較單獨(dú)培植時(shí)低，而鳳眼蓮和慈姑富集量增加，由此可見(jiàn)藺草對(duì)鳳眼蓮和慈姑富集Pb起促進(jìn)作用，而鳳眼蓮和慈姑對(duì)藺草富集Pb起抑制作用。(藺草‖水菖蒲)、(水菖蒲‖鳳眼蓮)和(藺草‖慈姑)組合富集Pb量比單獨(dú)培植富集量之和減小14.8%、20.8%和22.6%，且該組合水生植物對(duì)Pb富集量都比單獨(dú)培植時(shí)富集量小，由此可見(jiàn)該組合起相互抑制作用。

圖1 水生植物組合根莖葉對(duì)重金屬的富集量

2.4 水生植物組合培植對(duì)重金屬Ni的富集

表4為單種水生植物以及水生植物組合對(duì)水中Ni富集結(jié)果。可以看出，(藺草‖鳳眼蓮)和(藺草‖慈姑)組合對(duì)Ni富集量比單獨(dú)培植富集Ni量之和增加，(藺草‖鳳眼蓮)、(藺草‖慈姑)組合對(duì)Ni富集量是單獨(dú)培植富集量之和的1.30和1.79倍，說(shuō)明該組合對(duì)Ni富集起促進(jìn)作用；藺草與鳳眼蓮和慈姑組合時(shí)，藺草富集量提高了14.8%和14.1%，而鳳眼蓮和慈姑富集量基本一致，由此可見(jiàn)鳳眼蓮和慈姑促進(jìn)藺草對(duì)Ni富集。(水菖蒲‖慈姑)組合培植富集量比單獨(dú)培植量之和降低19.2%，說(shuō)明該組合對(duì)Ni富集起抑制作用；且該組合兩種植物富集量較單獨(dú)培植富集量都降低，該組合對(duì)Ni富集起相互抑制作用。而(藺草‖水菖蒲)、(水菖蒲‖鳳眼蓮)、(鳳眼蓮‖慈姑)組合對(duì)Ni富集量與單獨(dú)富集量之和相近。

2.5 水生植物組合培植對(duì)重金屬Cu的富集

表5為單種水生植物和水生植物組合培植對(duì)水中Cu富集結(jié)果?？梢钥闯?，(藺草‖鳳眼蓮)、(藺草‖慈姑)和(水菖蒲‖慈姑)組合對(duì)Cu富集量比單獨(dú)培植富集量之和增加，(藺草‖鳳眼蓮)、(藺草‖慈姑)和(水菖蒲‖慈姑)組合的富集量是單獨(dú)培植富集之和的1.40、1.64和1.84倍，說(shuō)明該組合促進(jìn)Cu的富集；藺草與鳳眼蓮和慈姑組合時(shí)藺草富集量是單獨(dú)培植的1.93和1.05倍，而鳳眼蓮和慈姑富集量提高了1.22和2.37倍。由此可見(jiàn)藺草促進(jìn)鳳眼蓮和慈姑對(duì)Cu的富集，鳳眼蓮對(duì)藺草富集Cu起促進(jìn)作用，而慈姑對(duì)藺草富集Cu影響不明顯。(鳳眼蓮‖慈姑)組合對(duì)Cu富集量小于單獨(dú)培植富集量之和，比單種培植富集量之和降低了19.2%，說(shuō)明該組合對(duì)Cu富集起抑制作用；且組合中2種植物富集量都低于單獨(dú)培植富集量，該組合對(duì)Cu富集起相互抑制作用。(藺草‖水菖蒲)和(藺草‖鳳眼蓮)組合對(duì)Cu富集量和單獨(dú)培植富集量之和相近。

2.6 水生植物組合培植根莖對(duì)重金屬富集量

圖1a為藺草與水菖蒲、鳳眼蓮和慈姑組合時(shí)，藺草根、莖富集量結(jié)果。藺草與水菖蒲組合時(shí)藺草莖葉對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的95.7%、111.0%、82.1%、108.2%和110.9%；藺草與鳳眼蓮組合時(shí)藺草莖葉對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的123.1%、103.9%、83.2%、151.7%和184.3%；藺草與慈姑組合時(shí)藺草莖葉對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的130.3%、106.0%、85.2%、146.3%和105.2%。藺草與水菖蒲組合時(shí)藺草根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的98.6%、118.9%、78.2%、128.5%和112.3%；藺草與鳳眼蓮組合時(shí)藺草根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu的富集量是單獨(dú)培植的141.1%、101.0%、87.2%、143.0%和205.1%；藺草與慈姑組合時(shí)藺草根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu的富集量是單獨(dú)培植的147.1%、88.3%、88.0%、135.6%和104.3%。

圖1b為水菖蒲與鳳眼蓮、慈姑和藺草組合時(shí)，水菖蒲根、莖富集量結(jié)果。水菖蒲與鳳眼蓮組合時(shí)水菖蒲莖對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的77.6%、108.7%、84.8%、106.9%和173.4%；水菖蒲與慈姑組合時(shí)水菖蒲莖對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的76.6%、136.9%、73.1%、85.7%和153.2%；水菖蒲與藺草組合時(shí)水菖蒲莖對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的106.8%、182.8%、91.3%、103.6%和71.6%。水菖蒲與鳳眼蓮組合時(shí)水菖蒲根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的89.7%、98.3%、90.7%、100.6%和114.9%；水菖蒲與慈姑組合時(shí)水菖蒲根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的111.7%、104.7%、83.5%、84.0%和118.2%；水菖蒲與藺草組合時(shí)水菖蒲根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的141.6%、155.2%、93.7%、104.4%和89.7%。

圖1c為鳳眼蓮與慈姑、藺草和水菖蒲組合時(shí)，鳳眼蓮根、莖富集量結(jié)果。鳳眼蓮與慈姑組合時(shí)鳳眼蓮莖對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的47.5%、94.8%、283.7%、157.5%和73.2%；鳳眼蓮與藺草組合時(shí)鳳眼蓮莖對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的225.9%、114.5%、187.7%、112.3%和140.8%；鳳眼蓮與水菖蒲組合時(shí)鳳眼蓮莖對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的148.1%、112.4%、58.1%、102.2%和67.3%。鳳眼蓮與慈姑組合時(shí)鳳眼蓮根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的101.9%、100.7%、114.3%、111.5%和101.1%；鳳眼蓮與藺草組合時(shí)鳳眼蓮根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的152.7%、98.8%、124.7%、103.4%和111.4%；鳳眼蓮與水菖蒲組合時(shí)鳳眼蓮根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的147.3%、106.9%、67.6%、101.6%和90.6%。

圖2 水生植物組合培植對(duì)重金屬富集轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)影響

表3 水生植物單獨(dú)培植和組合培植對(duì)Pb的富集量以及溶液pH值

表4 水生植物單獨(dú)培植和組合培植對(duì)Ni的富集量以及溶液pH值

圖1d為慈姑與鳳眼蓮、水菖蒲和藺草組合時(shí)，慈姑根、莖富集量結(jié)果。慈姑與鳳眼蓮組合時(shí)慈姑莖對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的83.2%、241.8%、161.5%、87.0%和39.6%；慈姑與水菖蒲組合時(shí)慈姑莖對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的119.8%、154.9%、55.2%、76.0%和253.5%；慈姑與藺草組合時(shí)慈姑莖對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的114.2%、109.0%、122.6%、95.5%和237.7%。慈姑與鳳眼蓮組合時(shí)慈姑根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的81.4%、161.0%、161.0%、92.0%和47.3%；慈姑與水菖蒲組合時(shí)慈姑根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的108.5%、176.5%、94.8%、75.1%和325.5%；慈姑與藺草組合時(shí)慈姑根對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu富集量是單獨(dú)培植的141.3%、176.1%、156.7%、102.0%和233.6%。

2.7 水生植物組合培植對(duì)重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)能力影響

圖2a為藺草與水菖蒲、鳳眼蓮和慈姑組合時(shí)，Cr、Zn、Pb、Ni和Cu轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果。藺草與水菖蒲組合時(shí)，Pb在藺草中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高6.0%，Zn和Ni在藺草中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低6.7%和15.5%；藺草與鳳眼蓮組合時(shí)，Zn和Ni在藺草中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高3.4%和6.1%，Cr和Cu在藺草中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低12.5%和10.1%；藺草與慈姑組合時(shí)，Zn和Ni在藺草中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高20.1%和7.8%，Cr在藺草中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低11.3%。

圖2b為水菖蒲與鳳眼蓮、慈姑和藺草組合時(shí)，Cr、Zn、Pb、Ni和Cu轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果。水菖蒲與鳳眼蓮組合時(shí)，Zn、Ni和Cu在水菖蒲中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高11.3%、6.5%和51.4%，Cr和Pb在水菖蒲中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低13.6%和7.0%；水菖蒲與慈姑組合時(shí)，Zn、Ni和Cu在水菖蒲中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高31.3%、2.6%和30.6%，Cr和Pb在水菖蒲中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低31.8%和12.7%；水菖蒲與藺草組合時(shí)，Zn在水菖蒲中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高31.9%，Cr和Cu在水菖蒲中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低25.0%和19.4%。

圖2c為鳳眼蓮與慈姑、藺草和水菖蒲組合時(shí)，Cr、Zn、Pb、Ni和Cu轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果。鳳眼蓮與慈姑組合時(shí)，Pb和Ni在鳳眼蓮中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高146.4%和40.3%，Cr和Cu在鳳眼蓮中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低52.4%和27.8%；鳳眼蓮與藺草組合時(shí)，Cr、Zn、Pb、Ni和Cu在鳳眼蓮中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高47.6%、16.0%、50.0%、8.5%和27.8%；鳳眼蓮與水菖蒲組合時(shí)，Zn在鳳眼蓮中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高4.1%，Pb和Cu在鳳眼蓮中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低14.3%和25.9%。

圖2d為慈姑與鳳眼蓮、水菖蒲和藺草組合時(shí)，Cr、Zn、Pb、Ni和Cu轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果。慈姑與鳳眼蓮組合時(shí)，Zn在慈姑中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高50.0%，Ni和Cu在慈姑中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低5.8%和16.6%；慈姑與水菖蒲組合時(shí)，Cr在慈姑中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高10.2%，Zn、Pb和Cu在慈姑中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低12.1%、42.1%和22.1%；慈姑與藺草組合時(shí)，Cr、Zn和Pb在慈姑中的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低19.1%、37.9%和21.9%。

表5 水生植物單獨(dú)培植和組合培植對(duì)重金屬Cu的富集量以及溶液pH值

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

從以上研究可知，水生植物組合對(duì)金屬的富集具有專一性，藺草、水菖蒲、鳳眼蓮和慈姑兩兩組合培植對(duì)水中Cr6+、Zn2+、Pb2+、Ni2+、Cu2+的富集量和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)存在較大的差異。其可能與植物新陳代謝過(guò)程中根系向外界釋放的有機(jī)物(如有機(jī)酸、氨基酸等)以及微生物等不同有關(guān)[17-18]，而這些有機(jī)物分子中含有供體原子S、N和O所形成的含硫官能團(tuán)S-H、S-O，含氮官能團(tuán)N-H，含氧官能團(tuán)C-O(醇式羥基和醚)、C=O(酮、內(nèi)酯和羰基)，C(=O)-O結(jié)合物(酯、羧基和羧酸酯)被認(rèn)為是金屬離子的螯合配體。不同的植物組合時(shí)，一種植物的根系分泌所釋放出的有機(jī)物種類和含量，及根系周圍微生物群落結(jié)構(gòu)受到另一者影響。由于這些根系環(huán)境的改變，導(dǎo)致螯合態(tài)金屬量發(fā)生變化，進(jìn)而改變植物對(duì)金屬的富集效果[7-8，16，18]。(鳳眼蓮‖慈姑)組合有利于富集Pb2+，其原因是(鳳眼蓮‖慈姑)組合時(shí)促進(jìn)有機(jī)酸分泌，以增加水中Pb2+的濃度。(藺草‖鳳眼蓮)和(藺草‖慈姑)組合有利于富集Cu2+，其原因是Cu2+對(duì)鳳眼蓮和慈姑的毒害較大，當(dāng)Cu2+在植物體內(nèi)累積到一定量時(shí)，會(huì)抑制其生長(zhǎng)、甚至造成死亡；而藺草對(duì)Cu2+具有較好的抗性和富集效果，因此藺草和鳳眼蓮、慈姑組合時(shí)在一定程度上可降低Cu2+對(duì)鳳眼蓮和慈姑毒害。(藺草‖鳳眼蓮)和(藺草‖慈姑)組合有利于富集Cr6+，而Cr6+在溶液中主要以Cr2O72-和CrO42-形式共存，在溶液中存在式(1)的動(dòng)態(tài)平衡，而水生植物更容易富集CrO42-[20]。鳳眼蓮和慈姑在水中培植時(shí)容易釋放出有機(jī)酸，促進(jìn)式(1)的平衡往正向移動(dòng)，提高水中Cr2O72-的濃度，而藺草根系所分泌的物質(zhì)含堿性，可以平衡鳳眼蓮和慈姑分泌的有機(jī)酸，從而增強(qiáng)富集效果。

3.2 結(jié)論

研究了藺草、水菖蒲、鳳眼蓮和慈姑兩組合培植對(duì)水中Cr、Zn、Pb、Ni、Cu的富集量以及相互影響情況。結(jié)果表明如下。1)水生植物組合培植對(duì)金屬的富集具有相對(duì)的專一性，選擇適宜的水生植物組合有利于提高植物對(duì)金屬的富集。(藺草‖鳳眼蓮)、(藺草‖慈姑)組合有利于富集Cr；(藺草‖水菖蒲)、(水菖蒲‖慈姑)和(鳳眼蓮‖慈姑)組合有利于富集Zn；(鳳眼蓮‖慈姑)組合有利于富集Pb；(藺草‖鳳眼蓮)和(藺草‖慈姑)組合有利于富集Ni；(藺草‖鳳眼蓮)、(藺草‖慈姑)和(水菖蒲‖慈姑)組合有利于富集Cu。2)不同水生植物組合時(shí)，對(duì)Cr、Zn、Pb、Ni和Cu的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)影響較大；且還會(huì)改變金屬在植物根、莖(葉)中的分布。